JP2003283270A - 時定数切り替え回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 時定数切り替えのための素子数が極力少な
く、従来に比して集積回路化におけるパッケージコスト
や実装面積、また、実装コストを削減する。 【解決手段】 スイッチ７の切替接点７ａが一方の切替
端子７ｂに接続される場合には、一方の差動入力１０１
が動作状態となり、終段用オペアンプ５の出力端子と第
１抵抗器１１との接続点がイマジナリーショートされ、
時定数回路１０４の時定数は、第１及び第２の抵抗器１
１，１２並びにコンデンサ１３の大きさによって決定さ
れる一方、スイッチ７の切替接点７ａが他方の切替端子
７ｃに接続される場合には、他方の差動入力１０２が動
作状態となり、第１及び第２の抵抗器１１，１２の相互
の接続点がイマジナリーショートされ、時定数回路１０
４の時定数は、第２の抵抗器１２及びコンデンサ１３の
大きさによって定まるものとなり、一つのコンデンサ１
３によって時定数の変更が可能となっている。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、時定数の切り替え
を要する回路に係り、特に、構成の簡素化等を図ったも
のに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、この種の回路としては、例えば、
図２に示されたような構成を有してなるスイッチオペア
ンプが公知・周知となっている。すなわち、以下、同図
を参照しつつこの従来回路について説明すれば、まず、
この従来回路は、例えば、オーディオ信号用フィルタ回
路として用いられるもので、スイッチ４９の切り替えに
よって、２つの異なる通過特性が得られるようになって
いるものである。より具体的には、スイッチ４９が一方
の端子４９ａへ切り替えられて、電流源５０がこの一方
の端子４９ａへ接続された場合には、第１及び第２のｐ
ｎｐ型トランジスタ４１，４２による差動増幅回路が入
力段として動作することとなり、その入力側に設けられ
た第１の抵抗器４５及び第１のコンデンサ４７による時
定数回路によって通過信号に対する特性が定まるものと
なっている。一方、スイッチ４９が他方の端子４９ｂへ
切り替えられて、電流源５０がこの他方の端子４９ｂへ
接続された場合には、第３及び第４のｐｎｐ型トランジ
スタ４３，４４による差動増幅回路が入力段として動作
することとなり、その入力側に設けられた第２の抵抗器
４６及び第２のコンデンサ４８による時定数回路によっ
て通過信号に対する特性が定まるものとなっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来回路においては、必要とされる時定数に応じた数の時
定数回路を設ける構成となっているため、素子数が多く
なるだけでなく、一般に集積回路、特にオーディオ信号
を扱う集積回路においては、コンデンサの容量が大きく
なり、そのため、いわゆる外付けとする必要が生じる
が、時定数回路の数に応じた分だけのコンデンサを外付
けするとすると、そのための接続端子も増やす必要があ
り、パッケージコストの増加と共に実装面積、実装コス
トの増加をも招くという問題があった。本発明は、上記
実状に鑑みてなされたもので、時定数切り替えのための
素子数が極力少なく、従来に比して集積回路化における
パッケージコストや実装面積、また、実装コストを削減
することができる時定数切り替え回路を提供するもので
ある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記発明の目的を達成す
るため、本発明に係る時定数切り替え回路は、２つのト
ランジスタにより差動増幅回路が構成されてなる差動入
力段が複数設けられると共に、これら複数の差動入力段
の各々の正入力端子が相互に接続されて共通の入力端子
とされ、前記複数の差動入力段の内、一の差動入力段の
動作時の電流供給が可能に構成されてなる電流源が、前
記複数の差動入力段の内、所望するいずれか一つの差動
入力段に対して選択的に電流供給可能となるようにスイ
ッチ手段と共に設けられ、前記複数の差動入力段に対し
て共用の終段増幅部が設けられ、前記終段増幅部と最終
回路出力端子との間に抵抗器が、前記出力端子とグラン
ドとの間にコンデンサが、それぞれ設けられ、前記抵抗
器は前記複数の差動入力段の数に応じた外部との接続点
が設けられ、当該複数の接続点には前記複数の差動入力
段の負入力端子がそれぞれ接続されてなるものである。 【０００５】かかる構成においては、スイッチ手段によ
り電流源が接続される差動入力段が切り替えられ、それ
によって終段増幅部の出力側に設けられた抵抗器と複数
の差動入力段の負入力端子との接続点の内、電流源が接
続された差動入力段の負入力端子との接続点がイマジナ
リーショートされることとなり、抵抗器の抵抗値とコン
デンサの容量値による時定数が見かけ上変更された状態
とすることができ、一つのコンデンサを時定数の変更に
共用できるため、従来に比してより素子数が少なく、集
積回路化におけるパッケージコストや実装面積、また、
実装コストを削減することができることとなるものであ
る。 【０００６】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する
部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明
の趣旨の範囲内で種々改変することができるものであ
る。最初に、本発明の実施の形態における回路構成につ
いて、図１を参照しつつ説明する。本発明の実施の形態
における時定数切り替え回路は、いわゆるスイッチオペ
アンプに適用されたもので、次述するように構成された
ものとなっている。すなわち、時定数切り替え回路は、
２つの差動入力段１０１，１０２と、これら２つの差動
入力段１０１，１０２に共用される終段増幅部１０３
と、時定数回路１０４とに大別されると共に、スイッチ
７による定電流源６の接続の切り替えによって、２つの
差動入力段１０１，１０２のいずれか一方を選択的に動
作状態とすることができるようになっているものであ
る。一方の差動入力段１０１は、ｐｎｐ型第１及び第２
のトランジスタ１，２により、他方の差動入力段１０２
は、ｐｎｐ型第３及び第４のトランジスタ３，４により
差動増幅回路が形成されたものとなっている。 【０００７】具体的には、一方の差動入力段１０１は、
ｐｎｐ型第１及び第２のトランジスタ１，２のエミッタ
同士が相互に接続されると共にスイッチ７の一方の切替
端子７ｂに接続される一方、他方の差動入力段１０２
は、ｐｎｐ型第３及び第４のトランジスタ３，４のエミ
ッタ同士が相互に接続されると共にスイッチ７の他方の
切替端子７ｃに接続されたものとなっている。ここで、
スイッチ手段としてのスイッチ７は、切替接点７ａが一
方の切替端子７ｂ又は他方の切替端子７ｃのいずれか一
方に選択的に切り替え、接続されるよう構成されてなる
もので、切替接点７ａには、定電流源６が接続されたも
のとなっている。 【０００８】また、ｐｎｐ型第１のトランジスタ１のベ
ースは、入力端子２１に接続されると共に、ｐｎｐ型第
３のトランジスタ３のベースに接続されたものとなって
いる。ここで、ｐｎｐ型第１のトランジスタ１のベース
は、一方の差動入力段１０１の正入力端子となり、ｐｎ
ｐ型第３のトランジスタ３の各々のベースは、他方の差
動入力段１０２の正入力端子となる。さらに、ｐｎｐ型
第１のトランジスタ１のコレクタは、ｐｎｐ型第３のト
ランジスタ３のコレクタと共に終段増幅部１０３として
の終段用オペアンプ５の一方の入力端子に接続される一
方、ｐｎｐ型第２のトランジスタ２のコレクタは、ｐｎ
ｐ型第４のトランジスタ４のコレクタと共に終段用オペ
アンプ５の他方の入力端子に接続されたものとなってい
る。終段用オペアンプ５は、それ自体は公知・周知の構
成を有してなるものであり、その出力端子と最終回路出
力端子２２との間には、次述するように時定数回路１０
４が接続されている。 【０００９】すなわち、時定数回路１０４は、直列接続
された第１及び第２の抵抗器１１，１２と、コンデンサ
１３を有して構成されたものとなっている。直列接続さ
れた第１及び第２の抵抗器１１，１２の一方の端部、す
なわち、第１の接続点３１ａは、先のｐｎｐ型第２のト
ランジスタ２のベース（負入力端子）と共に終段用オペ
アンプ５の出力端子に接続される一方、直列接続された
第１及び第２の抵抗器１１，１２の他方の端部は、最終
回路出力端子２２に接続され、この最終回路出力端子２
２とグランドとの間に、コンデンサ１３が接続されたも
のとなっている。また、第１の抵抗器１１と第２の抵抗
器１２の相互の接続点、すなわち、第２の接続点３１ｂ
には、先のｐｎｐ型第４のトランジスタ４のベース（負
入力端子）が接続されたものとなっている。 【００１０】次に、かかる構成における動作について説
明する。まず、前提条件として、終段用オペアンプ５に
は、図示されない電源により電源電圧が供給されること
とする。最初に、スイッチ７の切替接点７ａが一方の切
替端子７ｂ側に切り替えられている場合について説明す
れば、この場合、２つの差動入力段１０１，１０２の
内、一方の差動入力段１０１が動作状態となり、入力端
子２１に印加された入力信号は、一方の差動入力段１０
１による差動増幅が施されて、終段用オペアンプ５に入
力されることとなる。この場合、一方の差動入力段１０
１を構成するｐｎｐ型第２のトランジスタ２のベースが
終段用オペアンプ５の出力端に接続されているため、こ
の接続点３１ａは、イマジナリーショートされることと
なる。そして、終段用オペアンプ５により増幅出力され
た信号は、第１及び第２の抵抗器１１，１２の抵抗値及
びコンデンサ１３の容量値で定まる時定数に応じたフィ
ルタ作用が施されて最終回路出力端子２２から出力され
ることとなる。 【００１１】次に、スイッチ７の切替接点７ａが他方の
切替端子７ｃ側に切り替えられた場合は、２つの差動入
力段１０１，１０２の内、他方の差動入力段１０２が動
作状態となり、入力端子２１に印加された入力信号は、
他方の差動入力段１０２による差動増幅が施されて、終
段用オペアンプ５に入力されることとなる。この場合、
他方の差動入力段１０２を構成するｐｎｐ型第４のトラ
ンジスタ４のベースが第１及び第２の抵抗器１１，１２
の相互の接続点に接続されているため、この接続点３１
ｂは、イマジナリーショートされることとなる。したが
って、この場合、終段用オペアンプ５により増幅出力さ
れた信号は、第２の抵抗器１２の抵抗値及びコンデンサ
１３の容量値で定まる時定数に応じたフィルタ作用が施
されて最終回路出力端子２２から出力されることとな
る。 【００１２】なお、上記構成においては、終段用オペア
ンプ５の出力端子と最終回路出力端子２２との間に接続
される抵抗器を、第１の抵抗器１１と第２の抵抗器１２
とに分けた、すなわち、それぞれ別体のものとしたが、
一つの抵抗器として、所望する抵抗値となる箇所に外部
との接続のためのタップ（接続点）を設けたような構成
のものを用いるようにしても勿論よいものである。ま
た、上記構成においては、トランジスタとしてｐｎｐ型
トランジスタを用いたが、勿論これに限定される必要は
なく、例えば、ｎｐｎ型トランジスタで構成してもよ
く、さらには、バイポーラトランジスタだけではなく、
電界効果トランジスタを用いて構成してもよいものであ
る。 【００１３】 【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
複数の時定数を切り替える回路における時定数設定用の
コンデンサの数を極力減らすことができるような構成と
したので、時定数の切り替えにおいてコンデンサを共有
することが可能となり、そのため、従来に比してより素
子数が少なく、集積回路化におけるパッケージコストや
実装面積、また、実装コストを削減することができると
いう効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態における時定数切り替え回
路の回路構成例を示す回路図である。 【図２】従来回路の一回路構成例を示す回路図である。 【符号の説明】 ６…定電流源 ７…スイッチ １１…第１の抵抗器 １２…第２の抵抗器 １３…コンデンサ ２１…入力端子 ２２…最終回路出力端子 １０１…一方の差動入力段 １０２…他方の差動入力段 １０３…終段増幅部 １０４…時定数回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J066 AA02 AA12 AA51 CA87 CA91 CA93 FA14 HA02 HA25 HA29 HA38 KA01 KA05 KA25 MA21 ND04 ND11 ND22 ND23 PD02 SA05 5J098 AA02 AA11 AA14 AB02 AB03 AB12 AC10 AC19 BA06 CA01 CB03 5J500 AA02 AA12 AA51 AC87 AC91 AC93 AF14 AH02 AH25 AH29 AH38 AK01 AK05 AK25 AM21 AS05 DN04 DN11 DN22 DN23 DP02

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ２つのトランジスタにより差動増幅回路
   が構成されてなる差動入力段が複数設けられると共に、
   これら複数の差動入力段の各々の正入力端子が相互に接
   続されて共通の入力端子とされ、 前記複数の差動入力段の内、一の差動入力段の動作時の
   電流供給が可能に構成されてなる電流源が、前記複数の
   差動入力段の内、所望するいずれか一つの差動入力段に
   対して選択的に電流供給可能となるようにスイッチ手段
   と共に設けられ、 前記複数の差動入力段に対して共用の終段増幅部が設け
   られ、 前記終段増幅部と最終回路出力端子との間に抵抗器が、
   前記出力端子とグランドとの間にコンデンサが、それぞ
   れ設けられ、 前記抵抗器は前記複数の差動入力段の数に応じた外部と
   の接続点が設けられ、当該複数の接続点には前記複数の
   差動入力段の負入力端子がそれぞれ接続されてなること
   を特徴とする時定数切り替え回路。